Compresores rotativos de paletas para biogás, gas natural,
gases combustibles, gases de proceso

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Principio de funcionamiento

Un rotor cilíndrico gira excéntrico al interno de un estator, también cilíndrico y de diámetro más grande: el resultado es un espacio libre entre ellos en forma de media luna.
El rotor tiene unas ranuras por las que se deslizan libremente las paletas (o álabes), hechas en material plástico estratificado; cuando el rotor gira, por la fuerza centrífuga éstas adhieren a la superficie interna del estator formando unos vanos cuyo volumen pasa, con la rotación, de un máximo a un mínimo.
La aspiración se produce a través de las lumbreras de admisión abiertas en el estator, en la zona de volúmenes crecientes; la descarga se produce a través de las lumbreras de descarga abiertas en el estator en la zona de volúmenes decrecientes.

Ventajas

Las principales ventajas del uso de los compresores rotativos de paletas MAPRO® para la compresión de gas biológico o gas natural, son:

Rendimientos elevados y constantes
El compresor de paletas MAPRO® es de tipo volumétrico, es decir que la compresión ocurre por una reducción progresiva, durante la rotación, del “volumen” de gas que pasa de la boca de aspiración a la de descarga.
En el estator, las lumbreras de descarga se abren cada vez a una altura que está determinada por la presión operativa prevista, en manera de utilizar sólo la potencia necesaria para la efectiva “compresión” del gas. El resultado es un rendimiento siempre elevado de la compresión adiabática, generalmente entre el 70 y el 80% con referencia a la cilindrada del compresor.
Las holguras internas limitadas permiten también un rendimiento volumétrico elevado y prácticamente invariable, puesto que el desgaste de las paletas con el tiempo se compensa automáticamente.
La potencia necesaria para la compresión, por lo tanto, por lo general resulta inferior a la exigida en otros tipos de compresores, con una consiguiente mayor economía de gestión.

Mantenimiento sencillo y económico
El número reducido de partes en movimiento simplifica las operaciones de desmontaje y de remontaje, volviéndolas por lo tanto mucho más económicas con respecto a otros tipos de compresores volumétricos.
Un rápido sistema de medición desde la parte exterior permite evaluar el estado de desgaste de las paletas a intervalos de tiempo preestablecidos, sin tener que desmontar ni siquiera parcialmente el cuerpo de la máquina. La sustitución de las paletas por lo tanto puede programarse con anterioridad, simplificando de esta forma la gestión del sistema y mejorando su economía.

Flujo de gas continuo y sin pulsaciones
El flujo de gas es continuo (no pulsante), tanto en la aspiración como en la descarga, lo cual hace que no sea necesario instalar tanques de almacenamiento o amortiguadores.
Los compresores rotativos de paletas MAPRO® son unas máquinas compactas, en las que el ligero desequilibrio debido a la posición radial diferente de las álabes con respecto al eje de rotación, no genera vibraciones apreciables durante el funcionamiento, haciendo que no sean necesarios unos cimientos especiales.
De por sí son menos ruidosos que otros tipos de compresores, pero a petición pueden ser insonorizados.

Protección interna en la compresión de biogás
En los compresores para gas biológico, el aceite utilizado para fines estrictamente mecánicos, es decir para la lubricación de los rodamientos, las paletas, los sellos mecánicos y los segmentos, tiene también otros dos papeles importantes. La capa delgada de lubricante, que se renueva continuamente, en primer lugar protege las superficies internas de los ácidos contenidos en el biogás, pero tiende también a englobar las impurezas presentes en el mismo en forma de partículas sólidas o líquidas, realizando de esta forma también una acción de limpieza interna de la cámara de compresión.
Por lo tanto, aunque el compresor rotativo de paletas MAPRO® esté realizado con materiales ordinarios tales como hierro fundido y acero al carbono, la “lubricación con aceite desechable” lo vuelve particularmente apropiado para tratar gases potencialmente corrosivos, que contengan impurezas y saturados de vapor de agua, siendo éstas unas características típicas del gas biológico.

Conformidad con la Directiva 2014/34/UE (ATEX)
y soluciones constructivas

Los compresores rotativos de paletas MAPRO® destinados a la compresión de gases combustibles tales como gas biológico o gas natural, están catalogados como equipos del Grupo II según la definición de la Directiva 2014/34/UE (ATEX), y de Categoría 2 tanto para el ambiente circundante como para su interior. Sus principales peculiaridades constructivas son las siguientes:

  • carcasa (estator y fondos) en hierro fundido, rotor en acero, paletas en laminado plástico estratificado a prueba de chispas;
  • sellado entre el estator, los fondos y las tapas que constituyen el cuerpo de la máquina, mediante guarniciones planas y/o juntas tóricas;
  • sello mecánico sobre el eje, que dependiendo de la presión operativa puede ser sencillo o bien doble con barrera de aceite;
  • junta de acoplamiento entre el compresor y el motor eléctrico, que en caso de ruptura de las almohadillas elásticas no deja que las partes motrices entren en contacto con las tuberías; carcasa de protección de la transmisión en material a prueba de chispas;
  • motores eléctricos antiexplosivos, con modo de protección “d”, clase de eficiencia IE3.

Si el ambiente circundante está clasificado como Zona 2, en cuyo caso para el Grupo II se admiten equipos de Categoría 3, el motor eléctrico del compresor podrá ser a prueba de chispas, con modo de protección “n”, clase de eficiencia IE3.

El cuerpo propiamente dicho del compresor puede estar predispuesto con enfriamiento mediante aire ambiental, donde un ventilador axial montado sobre la junta de acoplamiento con el motor aspira el aire y lo envía entre la superficie con aspas exterior del estator, y una carcasa transportadora que envuelve el cuerpo mismo del compresor. También puede ser de enfriamiento mediante circulación de agua en la camisa que rodea dicho cuerpo.

El calor se transfiere más eficazmente del metal al agua que del metal al aire. La reducción de temperatura del gas comprimido por lo tanto es mayor en los compresores enfriados con agua. Por consiguiente estos pueden comprimir el gas a presiones más elevadas y abarcan una gama de capacidades de aspiración notablemente superior que la de los compresores enfriados con aire.

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